CN111458069A - 一种通风管道的风压测量装置及测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种通风管道的风压测量装置及测量方法，涉及风压测量领域。通风管道的风压测量装置包括U形管、连接管和管道连接结构，管道连接结构包括封板和迎风弯头，封板的中部设有穿孔，迎风弯头固定连接在穿孔中；封板的背风侧边缘设有卡接翻边，封板的迎风侧边缘设有贴合边，贴合边上固定有磁体；U形管包括第一直管段、第二直管段以及中间段，连接管连通于迎风弯头和第二直管段之间，第一直管段的端部开设有平衡气孔；第一直管段和第二直管段上分别标定有液位刻度，液位刻度包括零刻度、正值刻度和负值刻度；在迎风接头处的压力等于大气压时，测压流体在第一直管段和第二直管段中的液面分别处于零刻度。

Description

一种通风管道的风压测量装置及测量方法

技术领域

本发明涉及风压测量技术领域，特别是涉及一种通风管道的风压测量装置及测量方法。

背景技术

在通风系统的安装过程中，当通风管道初装到位时，需要进行风压测试，以确保风机能够将空气输送至整个通风系统。

目前，多采用U形管形式的水压计对管道内进行风压测量，如申请公布号为CN103454035A、申请公布日为2013.12.18的中国发明专利申请公开了一种用于测量管道压力的新型水压计及制造方法，并具体公开了利用水柱压力差来测量所试管道内气体的压力，以气体为试压介质，包括底板，刻度尺和U形管，刻度尺为两条废钢卷尺，它们相互平行以一定间距分别固定在底板的中间，设为左、右刻度尺；U形管为透明塑料管，U形管内充有适量的工作液，塑料管固定在左、右刻度尺的外侧，其U形管底端伸出底板的底端；U形管的一端设有接头开关与大气相通，另一端设有锥形接头与试压管道连接。

使用现有技术中的水压计测量管道压力时，需要将锥形接头直接与试压管道焊接连接。但是，在测量完成之后，对锥形接头与管道之间还要切割分离，增加了整个测量操作的复杂程度，测量的重复性和便捷性差。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种通风管道的风压测量装置，以解决现有技术中的测量操作复杂，测量的重复性和便捷性差的问题。同时本发明的目的还在于提供一种通风管道的风压测量方法。

本发明的通风管道的风压测量装置的技术方案为：

通风管道的风压测量装置，包括U形管、连接管和管道连接结构，所述管道连接结构包括封板和迎风弯头，所述封板的中部设有穿孔，所述迎风弯头固定连接在穿孔中；所述封板的背风侧边缘设有卡接翻边，所述封板的迎风侧边缘设有贴合边，所述贴合边上固定有磁体；

所述U形管包括第一直管段、第二直管段以及中间段，所述连接管连通于所述迎风弯头和第二直管段的端部之间，所述第一直管段的端部开设有平衡气孔；所述第一直管段和第二直管段上分别标定有液位刻度，所述液位刻度包括零刻度、正值刻度和负值刻度，所述正值刻度和负值刻度对称布置在零刻度的两侧；所述U形管中盛装有测压流体，在所述迎风接头处的压力等于大气压时，所述测压流体在第一直管段和第二直管段中的液面分别处于零刻度。

有益效果：通过卡接翻边与通风管道的测压孔的孔沿卡接配合、贴合边与通风管道的管壁磁吸连接，使封板以及迎风弯头可靠的定位安装在通风管道中；当气流吹向迎风弯头时，由于卡接翻位于封板的背风侧边缘，贴合边位于封板的迎风侧边缘，通过贴合边与通风管道的管壁之间的挡止作用，防止气流带动封板活动，保证了封板对测压孔的封闭作用，确保了风压测量的准确性；此外，封板与通风管道之间可拆卸装配，测量操作更加简单，测量的重复性和便捷性更好，通过读取液面的高度差h，利用公式P＝ρgh+P₀，P₀为大气压强(101kPa)，即可计算得出通风管道内的风压P。

进一步的，所述封板的形状为矩形，所述卡接翻边设于封板的一侧长边位置，所述卡接翻边具有开口朝外的卡接槽，所述卡接槽用于与所述通风管道的测压孔的孔沿卡接配合。

进一步的，所述卡接翻边为“Z”字形翻边，所述“Z”字形翻边的截面轮廓为“Z”字形，所述“Z”字形翻边的其中一个水平段与所述封板固定连接。

进一步的，所述贴合边位于所述封板的另一侧长边位置，所述磁体为磁铁片，所述磁铁片间隔均布在所述贴合边的上侧。

进一步的，所述迎风弯头为直角弯管结构，所述迎风弯头的竖直段固定在所述穿孔中，所述迎风弯头的水平段悬伸于所述封板的上部，且所述迎风弯头的端部连接有开口向风的锥形罩。

进一步的，所述通风管道的风压测量装置还包括支架，所述支架包括底座和支撑杆，所述U形管可调安装在支撑杆上。

进一步的，所述支撑杆上铰接连接有平衡杆，所述平衡杆的两端对应设有第一卡箍和第二卡箍，所述第一卡箍与所述第一直管段紧固连接，所述第二卡箍与所述第二直管段紧固连接。

进一步的，所述平衡杆的上侧固定有半圆形板，所述半圆形板靠近圆弧边缘设有弧形导槽，所述支撑杆上开设有螺栓孔，所述弧形导槽和螺栓孔中紧固安装有螺栓。

进一步的，所述液位刻度的标定数值为实际尺寸的二倍。

本发明的通风管道的风压测量方法的技术方案为：

通风管道的风压测量方法包括以下步骤：

步骤一、确定通风管道的测量位置，在测量位置开设测压孔，测压孔的内径小于封板的外轮廓；

步骤二、将风压测量装置的封板的卡接翻边卡接安装在所述测压孔的孔沿上，将封板的贴合边磁吸连接在通风管道上，使迎风弯头朝向空气的流动方向；

步骤三、放置U形管，当所述迎风接头处的压力等于大气压时，使所述测压流体在第一直管段和第二直管段中的液面分别处于零刻度；

步骤四、使用连接管连通迎风弯头和U形管的第二直管段，读取两个液面的高度差h，利用公式P＝ρgh+P₀，计算得出通风管道内的风压P。

有益效果：通过卡接翻边与通风管道的测压孔的孔沿卡接配合、贴合边与通风管道的管壁磁吸连接，使封板以及迎风弯头可靠的定位安装在通风管道中；当气流吹向迎风弯头时，由于卡接翻位于封板的背风侧边缘，贴合边位于封板的迎风侧边缘，通过贴合边与通风管道的管壁之间的挡止作用，防止气流带动封板活动，保证了封板对测压孔的封闭作用，确保了风压测量的准确性；此外，封板与通风管道之间可拆卸装配，测量操作更加简单，测量的重复性和便捷性更好，通过读取液面的高度差h，利用公式P＝ρgh+P₀，P₀为大气压强(101kPa)，即可计算得出通风管道内的风压P。

附图说明

图1为本发明的通风管道的风压测量装置的具体实施例1中风压测量装置与通风管道的装配示意图；

图2为图1中A处的竖直剖视示意图；

图3为本发明的通风管道的风压测量装置的具体实施例1中风压测量装置中管道连接结构的俯视示意图。

图中：1、通风管道；10、测压孔；2、U形管；20、测压流体；21、第一直管段；210、平衡气孔；22、第二直管段；23、中间段；24、液位刻度；3、连接管；4、封板；40、卡接翻边；401、“Z”字形翻边的水平段；402、卡接槽；41、贴合边；410、磁铁片；42、迎风弯头；420、迎风弯头的水平段；421、锥形罩；5、支架；50、支撑杆；51、平衡杆；52、第一卡箍；53、半圆形板；54、弧形导槽；55、底座。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明的通风管道的风压测量装置的具体实施例1，如图1至图3所示，通风管道的风压测量装置包括U形管2、连接管3和管道连接结构，管道连接结构包括封板4和迎风弯头42，封板4的中部设有穿孔，迎风弯头42固定连接在封板4的穿孔中；其中，封板4的背风侧边缘设有卡接翻边40，封板4的迎风侧边缘设有贴合边41，贴合边41上固定有磁体。在本实施例中，通风管道1的截面轮廓为矩形，即通风管道的外侧面为平面，相对应的，封板4的形状设计为矩形，卡接翻边40设于封板4的一侧长边位置，卡接翻边40具有开口朝外的卡接槽402，卡接槽402用于与通风管道1的测压孔10的孔沿卡接配合。

具体的，封板4的卡接翻边40为“Z”字形翻边，“Z”字形翻边的截面轮廓为“Z”字形，如图2所示，“Z”字形翻边包括两个平行间隔布置的水平段，以及两个“Z”字形翻边的水平段401的倾斜段，其中一个“Z”字形翻边的水平段401与封板4固定连接，另一个“Z”字形翻边的水平段401与“Z”字形翻边的倾斜段之间间隔形成了开口朝外的卡接槽402。在本实施例中，位于下侧的“Z”字形翻边的水平段401固定连接在封板4的上侧，使卡接槽402位于封板4的上部用于与测压孔10的孔沿卡接配合。

另外，封板4的贴合边41位于封板4的另一侧长边位置，磁体为磁铁片410，磁铁片41间隔均布在贴合边41的上侧。具体的，磁铁片410为钕铁硼磁铁，钕铁硼磁铁对于含铁结构有强大的磁吸作用力，由于通风管道1普遍采用不锈钢材质制成，贴合边41的磁铁片410能够有力的磁吸连接在通风管道1的管壁上，通过卡接翻边40与测压孔10的孔沿卡接配合、贴合边41与通风管道1的管壁磁吸连接，使封板4以及迎风弯头42可靠的定位安装在通风管道1中。

并且，当气流吹向迎风弯头42上，由于卡接翻边40位于封板4的背风侧边缘，贴合边41位于封板4的迎风侧边缘，通过贴合边41与通风管道1的管壁之间的挡止作用，防止气流带动封板4活动，保证了封板4对测压孔10的封闭作用，确保了风压测量的准确性。此外，封板4与通风管道1之间可拆卸装配，测量操作更加简单，测量的重复性和便捷性更好。

迎风弯头42为直角弯管结构，迎风弯头42包括相互连通的竖直段和水平段，迎风弯头42的竖直段固定在封板4的穿孔中，具体的，封板4的穿孔中焊接固定有内螺纹套，迎风弯头42的竖直段的下端固定连接有外螺纹头。通过将外螺纹套旋拧在内螺纹套中，实现迎风弯头42与封板4之间的固定安装，迎风弯头42的水平段420悬伸于封板4的上部，且迎风弯头42的端部连接有开口向风的锥形罩421。具体的，锥形罩421的大径端朝向来风方向，锥形罩421的小径端固定连接在迎风弯头42的水平段420的端部，通过锥形罩421来增大受风面积，使足够的气流进入迎风弯头42中，保证了风压测量的可靠性。

在本实施例中，U形管2包括第一直管段21、第二直管段22以及中间段23，连接管3连通于迎风弯头42和第二直管段22的端部之间，第一直管段21的端部开设有平衡气孔210，通过设计平衡气孔210使第一直管段21的上端与大气连通。而且，第一直管段21和第二直管段22上分别标定有液位刻度24，液位刻度24包括零刻度、正值刻度和负值刻度，正值刻度和负值刻度对称布置在零刻度的两侧。具体的，液位刻度24的正值刻度由上至下数值依次减小，零刻度标定于第一直管段21的中间位置，液位刻度24的负值刻度由上至下数值也依次减小，并且，第二直管段22上标定的液位刻度24与第一直管段21上标定的液位刻度24相同。

在U形管2中盛装有测压流体20，在迎风接头42处的压力等于大气压时，测压流体20在第一直管段21和第二直管段22中的液面分别处于零刻度。当迎风接头42置于通风管道1中测量风压时，气流经迎风接头42和连接管3进入U形管4中，气流直接作用于第二直管段22中测压流体20的液面，向下压迫测压流体20使第一直管段21中测压流体20的液面升高。由于，测压流体20在两个直管段中的液位变化值相同，均为两个直管段中液位差的二分之一，则液位刻度24的标定数值为实际尺寸的二倍，即可通过读取第一直管段21中测压流体20对应的液位刻度24直接确定液面的高度差h，利用公式P＝ρgh+P₀，P₀为大气压强(101kPa)，计算得出通风管道1内的风压P。

为了便于现场放置U形管2，通风管道的风压测量装置还包括支架5，支架5包括底座55和支撑杆50，U形管2可调安装在支撑杆50上。在支撑杆50上铰接连接有平衡杆51，平衡杆51的两端设有第一卡箍52和第二卡箍，第一卡箍52与U形管2的第一直管段21紧固连接，第二卡箍与U形管2的第二直管段22紧固连接。U形管2固定安装在平衡杆51上，且U形管2能够绕着平衡杆51的铰接位置相对于支撑杆50摆动调节，确保在地面不平整的情况下依然能够使U形管2保持位置准确。

在平衡杆51的上侧固定有半圆形板53，半圆形板53靠近圆弧边缘设有弧形导槽54，支撑杆50上开设有螺栓孔，弧形导槽54和支撑杆50的螺栓孔中紧固安装有螺栓。通过摆动调节U形管2的姿态，使测压流体20的液面位于U形管2的两个直管段的零刻度处，并旋拧螺栓对半圆形板53和支撑杆50进行固定，进而可通过读取第一直管段21或第二直管段22的液面对应的刻度值来确定液面的高度差h。

通风管道的风压测量方法包括以下步骤：

步骤一、确定通风管道1的测量位置，在测量位置的通风管道1管壁上开设测压孔10，测压孔10的内径小于封板4的外轮廓；确保封板4的卡接翻边40卡接在测压孔10的孔沿上时，封板4的贴合边41能够与通风管道1的管壁之间形成挡止作用，确保封板4对测压孔10的有效封闭作用。

步骤二、将风压测量装置的封板4的卡接翻边41卡接安装在测压孔10的孔沿上，将封板4的贴合边41磁吸连接在通风管道1上，使迎风弯头42朝向空气的流动方向；确保气流能够进入迎风弯头42中，保证了风压测量的可靠性。

步骤三、放置U形管2，当迎风接头42处的压力等于大气压时，使测压流体20在第一直管段21和第二直管段22中的液面分别处于零刻度；通过摆动调节U形管2的姿态，使测压流体20的液面位于U形管2的两个直管段的零刻度处，便于后续的液位读取。

步骤四、使用连接管3连通迎风弯头42和U形管2的第二直管段22，根据标定的液位刻度24读取两个液面的高度差h，利用公式P＝ρgh+P₀，计算得出通风管道1内的风压P。在本市实施例中，由于液位刻度24的标定数值为实际尺寸的二倍，故第一直管段21中液面对应的液位刻度24即为液面高度差h，读取更加方便，省去了额外的计算步骤。

本发明的通风管道的风压测量装置的其他具体实施例，为了满足不同使用需求，卡接翻边不仅限于具体实施例1中的“Z”字形翻边，卡接翻边还可为“U”字形翻边或者“V”字形翻边等，通过“U”字形翻边的卡口与测压孔的孔沿卡接配合，同样能够使封板可靠定位安装在通风管道中，“U”字形翻边的卡口构成了开口朝外的卡接槽。

本发明的通风管道的风压测量装置的其他具体实施例，为了满足不同使用需求，封板的形状不仅限于具体实施例1中的矩形，可根据实际通风管道的外形，以及测压孔的轮廓形状进行具体设计。例如：当通风管道为圆形筒体时，测压孔为开设在通风管道的管壁上的矩形孔，则封板应为弧形板结构，通过封板的弧形面与通风管道的外周壁配合，从而起到封闭测压孔的作用。

本发明的通风管道的风压测量方法的具体实施例，与本发明的通风管道的风压测量装置的具体实施方式中通风管道的风压测量方法的各具体实施例相同，在此不再赘述。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种通风管道的风压测量装置，其特征是，包括U形管、连接管和管道连接结构，所述管道连接结构包括封板和迎风弯头，所述封板的中部设有穿孔，所述迎风弯头固定连接在穿孔中；所述封板的背风侧边缘设有卡接翻边，所述封板的迎风侧边缘设有贴合边，所述贴合边上固定有磁体；

所述U形管包括第一直管段、第二直管段以及中间段，所述连接管连通于所述迎风弯头和第二直管段的端部之间，所述第一直管段的端部开设有平衡气孔；所述第一直管段和第二直管段上分别标定有液位刻度，所述液位刻度包括零刻度、正值刻度和负值刻度，所述正值刻度和负值刻度对称布置在零刻度的两侧；所述U形管中盛装有测压流体，在所述迎风接头处的压力等于大气压时，所述测压流体在第一直管段和第二直管段中的液面分别处于零刻度。

2.根据权利要求1所述的通风管道的风压测量装置，其特征是，所述封板的形状为矩形，所述卡接翻边设于封板的一侧长边位置，所述卡接翻边具有开口朝外的卡接槽，所述卡接槽用于与所述通风管道的测压孔的孔沿卡接配合。

3.根据权利要求2所述的通风管道的风压测量装置，其特征是，所述卡接翻边为“Z”字形翻边，所述“Z”字形翻边的截面轮廓为“Z”字形，所述“Z”字形翻边的其中一个水平段与所述封板固定连接。

4.根据权利要求3所述的通风管道的风压测量装置，其特征是，所述贴合边位于所述封板的另一侧长边位置，所述磁体为磁铁片，所述磁铁片间隔均布在所述贴合边的上侧。

5.根据权利要求1所述的通风管道的风压测量装置，其特征是，所述迎风弯头为直角弯管结构，所述迎风弯头的竖直段固定在所述穿孔中，所述迎风弯头的水平段悬伸于所述封板的上部，且所述迎风弯头的端部连接有开口向风的锥形罩。

6.根据权利要求1所述的通风管道的风压测量装置，其特征是，所述通风管道的风压测量装置还包括支架，所述支架包括底座和支撑杆，所述U形管可调安装在支撑杆上。

7.根据权利要求6所述的通风管道的风压测量装置，其特征是，所述支撑杆上铰接连接有平衡杆，所述平衡杆的两端对应设有第一卡箍和第二卡箍，所述第一卡箍与所述第一直管段紧固连接，所述第二卡箍与所述第二直管段紧固连接。

8.根据权利要求7所述的通风管道的风压测量装置，其特征是，所述平衡杆的上侧固定有半圆形板，所述半圆形板靠近圆弧边缘设有弧形导槽，所述支撑杆上开设有螺栓孔，所述弧形导槽和螺栓孔中紧固安装有螺栓。

9.根据权利要求1所述的通风管道的风压测量装置，其特征是，所述液位刻度的标定数值为实际尺寸的二倍。

10.一种通风管道的风压测量方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤一、确定通风管道的测量位置，在测量位置开设测压孔，测压孔的内径小于封板的外轮廓；

步骤二、将风压测量装置的封板的卡接翻边卡接安装在所述测压孔的孔沿上，将封板的贴合边磁吸连接在通风管道上，使迎风弯头朝向空气的流动方向；

步骤三、放置U形管，当所述迎风接头处的压力等于大气压时，使所述测压流体在第一直管段和第二直管段中的液面分别处于零刻度；

步骤四、使用连接管连通迎风弯头和U形管的第二直管段，读取两个液面的高度差h，利用公式P＝ρgh+P₀，计算得出通风管道内的风压P。

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